Magic Leap 2设计和开发幕后花絮

news/2024/4/20 22:24:54/文章来源:https://blog.csdn.net/qingtingwang/article/details/128102257

Magic Leap今年发布新款AR头显Magic Leap 2，相比于上一代Magic Leap 1，新品更专注于B端场景，自公布以来，Magic Leap不仅对公司策略、理念更加透明，也不断公开ML2产品设计背后的思考。相比于ML1，ML2的设计有了多种变化，而近期该公司进一步解释了这些变化背后的原因。

据青亭网了解，ML1发布时，早期的体验者认为其画质不够理想，消费者对它也不太感冒，主要是因为价格昂贵，对AR的认知不够。大家主要将它看作是实验性设备，更像是面向开发者。

最初，Magic Leap预期可以在首年售出100万台Magic Leap 1，然而后有消息称上前半年仅售出6000台。后来，随着微软获得美军220亿美元巨额订单，联想、Meta等大厂开始开发AR眼镜，外界对于这项技术的认知才逐渐提升。然而Magic Leap从第一代设备上并没有得到预期的成功，因此经历了一段时间低谷后，更换了CEO，并重新调整策略，从toC全面转向toB。

该公司创始人Rony Abovitz解释：Magic Leap 1的策略是同时toB和toC，这是两条业务线，而从2020年转型开始，Magic Leap变成了专注toB领域的公司，专注于医疗、消防等场景。

为了满足上述应用场景的需求，Magic Leap决定重新思考AR产品设计，不仅要增强ML1的功能，还要提升实用性，以及与企业解决方案集成的能力。那么，ML2的设计思路都有哪些变化？解决了哪些困难呢？近期，Magic Leap公开了这款AR头显迭代背后的故事，以向大家展示为什么它适合企业级AR应用。

追求平衡的设计

Magic Leap首席设计官James Temple表示：为了让企业员工佩戴AR头显工作，ML2需要具备足够大的视场角，但这意味着也需要更强大、更重的计算系统。然而，为了保证长时间使用的舒适性，ML2需要做到足够轻便。也就是说，AR头显设计的多个方面实际上是相互关联，却相互限制的。

因此，ML2需要在算力、重量、舒适度和FOV之间做出取舍，以实现各方面平衡的设计。为了实现这样的设计，Magic Leap几乎用了4年时间开发。

据了解，ML2的重量仅260g（比ML1更轻），和自行车头盔差不多重，其穿戴过程足够简单，只需要将弹性头箍固定在头上，然后将连接好的计算单元放在口袋，手拿手柄即可。

Magic Leap指出，一些主流VR头显重达600g左右，虽然不轻但可以接受。但由于AR头显的预期使用时间更久，这样的重量放在AR头显上并不合适。尤其是在ML1时代，Magic Leap就了解到外科医生、工人对于重量的负面反馈，比如给耳朵施加了很多压力等等。

因此，Magic Leap改变了ML2的人体工学，以确保舒适性，让佩戴过程像戴眼镜一样简单。不过为了更好的固定，ML2不能选择传统的折叠式镜腿设计，而是需要延续头箍设计，以更好的贴合、固定在头上。ML2头箍的特点是，采用了伸缩式设计，对不同大小和形状头部的贴合度更好。

头部扫描优化人体工学

Magic Leap发现，不同年龄、性别、种族、发型的人，头部形状和大小差异很大，而这些变化会对AR头显的能力产生明显影响。

而为了让ML2一台机器就能适应多种头部，Magic Leap的用户设计研发团队深入研究了颅骨生理学，并且为了收集相关参考数据，还扫描了近2000人的头部，获取了精度达亚毫米级别的数百万数据点。这些数据包括了18个面部标记点，如眼睛、角膜顶点、鼻梁、太阳穴和耳朵的位置等。此外还手动标记了头部相关的19个测量指标。

Magic Leap表示：我们绘制出了各个标记点之间的差异，并通过统计和设计的角度，分析出最合适ML2外形设计。

原型制作和迭代

为了将AR光学、计算元件整合到ML2的外壳中，Magic Leap内部设计了多种AR头显原型。在Magic Leap总部的一个神秘房间中，就包含了数十款AR头显原型、计算单元和手柄，这些不同的设计，是为了探索AR在可穿戴性、功能性之间的平衡。据悉，其中最早的原型可追溯到2019年，大约是ML1发布一年后。

比如Magic Leap的手柄设计，起初曾采用大块摇杆设计，后来改成了略带角度的扳机，可以更好的贴合手腕的自然姿态。而计算单元也得到了迭代，其使用的连接线从粗、硬的外形优化成更柔软的光纤电缆。

而为了优化AR头显的舒适性，Magic Leap在多种不同的用户群中测试了各种AR原型，时长在5分钟到3小时之间不等。Magic Leap表示；通过长时间的体验测试，我们的设计和UX团队了解到使用AR头显的一些痛点，通常这些痛点要经过长时间使用才能显露出来。比如，头显侧面扬声器附近的组件会给头部施加额外压力，长时间佩戴不太舒适，因此不得不在机械设计上优化该问题。

Magic Leap认为，在企业场景长时间使用AR头显是可能的，只需要小范围的优化，就有望让外科医生、工厂培训学员在数小时到一天中使用AR头显，且不感到难受。

细节方面，Magic Leap会3D打印AR头显原型，并在其中加入微型滚珠来模拟实机的重量。为了让AR头显的重量分布更均匀，设计师在鼻梁、前额等位置加入衬垫，还可以根据使用者的面部、头部形状进行调整，确保AR透镜和眼球追踪模组能对准人眼。

与HoloLens 2相比，Magic Leap 2的适眼距明显更短，因此几乎不能叠加镜框眼镜使用。Magic Leap设计部门的高级副总裁Gary Natsume解释称，让光学元件尽可能靠近人眼，目的是提升FOV大小，同时增强舒适性。在医疗、救援等场景中，开阔的视场角会很有帮助。最终，AR的目标是摆脱显示的边框，更自然的融入周围环境。

ML2的视场角比ML1明显扩大，从50°提升至70°，不过相比于垂直FOV，横向FOV的提升比例较小。Natsume解释，头部横向运动比上下运动更容易，如果纵向视场角更大，那么就能减少上下运动（抬头、低头），从而提升舒适性和效率。

外观也很重要

除了视场角外，AR头显的外观设计也很关键。Google Glass等早期的AR眼镜外观比较前卫，不符合主流审美，因此人们常常将它与“极客”人群相关联。相比之下，更理想的AR眼镜应该接近普通眼镜外观，因此ML2采用了表面更平的椭圆形镜片设计，比上一代的蒸汽朋克造型看起来更加“普通”，而且侧面看更薄，更贴近人眼。Magic Leap称，其目标是将ML2做成人们更熟悉的产品，使得人们在公共场合佩戴感到舒适。